Identificar e Solucionar Problemas de DHCP nos Catalyst 9000 Switches

Introdução

Este documento descreve como solucionar problemas de DHCP nos switches Catalyst 9000.

Pré-requisitos

Requisitos

A Cisco recomenda que você tenha conhecimento destes tópicos:

• Arquitetura dos switches Catalyst 9000 Series.
• DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol).

Componente usado

As informações neste documento são baseadas nestas versões de software e hardware:

• C9200
• C9300
• C9500
• C9400
• C9600

As informações neste documento foram criadas a partir de dispositivos em um ambiente de laboratório específico. Todos os dispositivos utilizados neste documento foram iniciados com uma configuração (padrão) inicial. Se a rede estiver ativa, certifique-se de que você entenda o impacto potencial de qualquer comando.

Produtos Relacionados

Este documento também pode ser usado com as seguintes versões de hardware e software:

• Catalyst 3650/3850 Series Switches com Cisco IOS® XE 16.x.

Troubleshooting

Ao solucionar problemas de DHCP, há informações críticas que devem ser confirmadas para isolar a origem do problema. É muito importante desenhar uma topologia da rede da origem ao destino e identificar os dispositivos intermediários e suas funções.

Com base nessas funções, há ações que podem ser tomadas para iniciar a solução de problemas.

Switch configurado como bridge de camada 2

Neste cenário, espera-se que o switch receba e encaminhe o pacote DHCP sem qualquer modificação.  

Etapa 1. Confirme o caminho do pacote.

• Identifique as interfaces onde o cliente e o dispositivo do próximo salto em direção ao servidor DHCP estão conectados.
• Identifique a VLAN ou as VLANs afetadas.

Exemplo: Considere a topologia abaixo, onde o cliente conectado à interface Gigabitethernet1/0/12 na VLAN 10 em um switch C9300 não pode obter um endereço IP via DHCP. O servidor DHCP está conectado à interface Gigabit Ethernet1/0/1 também na VLAN 10.

Cliente conectado a um switch de Camada 2.

Etapa 2. Verificar o caminho da camada 2

• A VLAN precisa ser criada e estar ativa no switch.

c9300#show vlan brief

VLAN Name                             Status    Ports

---- -------------------------------- --------- -------------------------------
1    default                          active    Gi1/0/2, Gi1/0/3, Gi1/0/4, Gi1/0/5, Gi1/0/6, Gi1/0/7
                                                Gi1/0/8, Gi1/0/9, Gi1/0/10, Gi1/0/11, Gi1/0/13
                                                Gi1/0/14, Gi1/0/15, Gi1/0/16, Gi1/0/17, Gi1/0/18
                                                Gi1/0/19, Gi1/0/20, Gi1/0/21, Gi1/0/22, Gi1/0/23
                                                Gi1/0/24
10   users                            active    Gi1/0/12
1002 fddi-default                     act/unsup
1003 token-ring-default               act/unsup
1004 fddinet-default                  act/unsup
1005 trnet-default                    act/unsup

• A VLAN deve ser permitida nas interfaces de entrada e saída.

interface GigabitEthernet1/0/12
 description Client Port
 switchport access vlan 10
 switchport mode access

interface GigabitEthernet1/0/1
 description DHCP SERVER
 switchport mode trunk

c9300#show interfaces trunk

Port           Mode             Encapsulation  Status        Native vlan 
Gi1/0/1        on               802.1q         trunking      1

Port           Vlans allowed on trunk
Gi1/0/1        1-4094

Port           Vlans allowed and active in management domain
Gi1/0/1        1,10

Port           Vlans in spanning tree forwarding state and not pruned
Gi1/0/1        1,10

• O switch deve aprender o endereço mac do cliente na VLAN correta.

c9300-01#show mac address interface gi1/0/12
          Mac Address Table
-------------------------------------------
Vlan    Mac Address       Type        Ports
----    -----------       --------    -----
  10    7018.a7e8.4f46    DYNAMIC     Gi1/0/12

• Se o rastreamento de DHCP estiver configurado, verifique se a interface de confiança está definida corretamente.

Etapa 3. Verifique se o switch está recebendo os pacotes de descoberta DHCP na porta do cliente.

• Você pode usar a ferramenta EPC (Embedded Packet Capture).
• Para filtrar apenas os pacotes DHCP, configure uma ACL.

c9300(config)#ip access-list extended DHCP
c9300(config-ext-nacl)#permit udp any any eq 68
c9300(config-ext-nacl)#permit udp any any eq 67
c9300(config-ext-nacl)#end

c9300#show access-lists DHCP
Extended IP access list DHCP
    10 permit udp any any eq bootpc
    20 permit udp any any eq bootps

• Configure e inicie a captura de pacotes na direção de entrada na porta do cliente.

c9300#monitor capture cap interface GigabitEthernet1/0/12 in access-list DHCP
c9300#monitor capture cap start
Started capture point : cap

c9300#monitor capture cap stop
Capture statistics collected at software:
        Capture duration - 66 seconds
        Packets received - 5
        Packets dropped - 0
        Packets oversized - 0

Bytes dropped in asic - 0

Stopped capture point : cap

• Verifique o conteúdo da captura.

c9300#show monitor capture cap buffer brief
Starting the packet display ........ Press Ctrl + Shift + 6 to exit
1   0.000000      0.0.0.0 -> 255.255.255.255 DHCP 342 DHCP Discover - Transaction ID 0x9358003
2   3.653608      0.0.0.0 -> 255.255.255.255 DHCP 342 DHCP Discover - Transaction ID 0x935800

Etapa 4. Verifique se o switch está encaminhando a descoberta de DHCP.

• Você pode fazer uma captura na porta de saída na direção de saída.

c9300#monitor capture cap interface GigabitEthernet1/0/1 out access-list DHCP
c9300#show monitor capture cap buffer brief
Starting the packet display ........ Press Ctrl + Shift + 6 to exit

1   0.000000      0.0.0.0 -> 255.255.255.255 DHCP 342 DHCP Discover - Transaction ID 0x4bf2a30e
2   0.020893      0.0.0.0 -> 255.255.255.255 DHCP 342 DHCP Discover - Transaction ID 0xe4331741

Neste ponto, confirmamos que o switch está encaminhando os pacotes DHCP e a solução de problemas pode ser movida para o servidor DHCP.

Switch configurado como agente de retransmissão

O Agente de Retransmissão é usado quando os clientes e os servidores DHCP não pertencem ao mesmo domínio de broadcast.

Quando o switch é configurado como Agente de Retransmissão, os pacotes DHCP são modificados no switch; para pacotes enviados do cliente, o switch adiciona suas próprias informações (endereço IP e endereço MAC) ao pacote e as envia para o próximo salto em direção ao Servidor DHCP. Os pacotes recebidos do servidor DHCP são apontados para o agente de retransmissão e, em seguida, o switch os encaminha de volta para o cliente.

Continue com o exemplo no cenário anterior, temos um cliente conectado à interface Gigabitethernet1/0/12 na VLAN 10 incapaz de obter um endereço IP através de DHCP, agora o switch C9000 é o gateway padrão para a VLAN 10 e é configurado como Agente de Retransmissão, o servidor DHCP é conectado à interface Gigabitethernet1/0/1 na VLAN 20.

Cliente conectado a um switch de Camada 3 configurado como Agente de Retransmissão.

Etapa 1. Confirme se o switch está recebendo a descoberta DHCP.

• Execute uma captura de pacote na interface voltada para o cliente. Consulte a etapa 3 no cenário anterior.

Etapa 2. Verifique a configuração do auxiliar de IP.

• O serviço DHCP deve estar habilitado.

show run all | in dhcp
service dhcp

• Comando IP helper na VLAN 10 SVI.

interface vlan10
 ip address 192.168.10.1 255.255.255.0
ip helper-address 192.168.20.1

Etapa 3. Verifique a conectividade com os servidores DHCP.

• O switch deve ter conectividade unicast com o servidor DHCP a partir da VLAN cliente. Você pode testar com um ping.

c9300-01#ping 192.168.20.1 source vlan 10
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.20.1, timeout is 2 seconds:
Packet sent with a source address of 192.168.10.1
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/1/1 ms

Etapa 4. Confirme se o switch está encaminhando os pacotes DHCP para o próximo salto.

• Você pode executar um debug ip dhcp server packet detail.

*Feb  2 23:14:20.435: DHCPD: tableid for 192.168.10.1 on Vlan10 is 0
*Feb  2 23:14:20.435: DHCPD: client's VPN is .
*Feb  2 23:14:20.435: DHCPD: No option 125
*Feb  2 23:14:20.435: DHCPD: No option 124
*Feb  2 23:14:20.435: DHCPD: Option 125 not present in the msg.
*Feb  2 23:14:20.435: DHCPD: using received relay info.
*Feb  2 23:14:20.435: DHCPD: Looking up binding using address 192.168.10.1
*Feb  2 23:14:20.435: DHCPD: setting giaddr to 192.168.10.1.
*Feb  2 23:14:20.435: DHCPD: BOOTREQUEST from 0170.18a7.e84f.46 forwarded to 192.168.20.1.

• Faça capturas de pacotes. Você pode usar EPC no plano de controle.

monitor capture cap control-plane both access-list DHCP
monitor capture cap [start | stop]

• Você também pode obter um SPAN na porta de saída.  

Monitor session 1 source interface Gi1/0/1 tx
Monitor session 1 destination interface [interface ID] encapsulation replicate

Switch configurado como servidor DHCP

Neste cenário, o switch tem o escopo DHCP configurado localmente.

Etapa 1. Verifique a configuração básica.

• O pool deve ser criado e ter a rede, a máscara de sub-rede e o roteador padrão configurados.

ip dhcp pool VLAN10
 network 192.168.10.0 255.255.255.0
 default-router 192.168.10.1

• Os serviços DHCP devem ser ativados.

show run all | in dhcp
service dhcp

• O switch deve ter conectividade unicast com as redes configuradas nos pools.

ping 192.168.10.1
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.10.1, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/1/1 ms

• Todos os endereços IP configurados estaticamente devem ser excluídos do intervalo do pool.

ip dhcp excluded-address 192.168.10.1

Etapa 2. Verifique se o switch aluga endereços IP.

• Você pode usar debug ip dhcp server packet detail.

Exemplo 1: O cliente é conectado diretamente ao switch Catalyst 9000 configurado como servidor DHCP na VLAN 10.

Cliente conectado a um switch de Camada 3 configurado como servidor DHCP.

Feb 16 19:03:33.828: DHCPD: DHCPDISCOVER received from client 0063.6973.636f.2d39.6335.342e.3136.6237.2e37.6436.342d.5477.6531.2f30.2f31 on interface Vlan10.DHCPD: Setting only requested parameters
*Feb 16 19:03:33.828: DHCPD: Option 125 not present in the msg.
*Feb 16 19:03:33.828: DHCPD: egress Interfce Vlan10
*Feb 16 19:03:33.828: DHCPD: broadcasting BOOTREPLY to client 9c54.16b7.7d64.
*Feb 16 19:03:33.828: Option 82 not present
*Feb 16 19:03:33.828: DHCPD: tableid for 192.168.10.1 on Vlan10 is 0
*Feb 16 19:03:33.828: DHCPD: client's VPN is .
*Feb 16 19:03:33.828: DHCPD: No option 125
*Feb 16 19:03:33.828: DHCPD: Option 124: Vendor Class Information
*Feb 16 19:03:33.828:   DHCPD: Enterprise ID: 9
*Feb 16 19:03:33.829:   DHCPD: Vendor-class-data-len: 10
*Feb 16 19:03:33.829:   DHCPD: Data: 4339333030582D313259
*Feb 16 19:03:33.829: DHCPD: DHCPREQUEST received from client 0063.6973.636f.2d39.6335.342e.3136.6237.2e37.6436.342d.5477.6531.2f30.2f31 on interface Vlan10
*Feb 16 19:03:33.829: DHCPD: Client is Selecting (DHCP Request with Requested IP = 192.168.10.2, Server ID = 192.168.10.1)
*Feb 16 19:03:33.829: DHCPD: Option 125 not present in the msg.
*Feb 16 19:03:33.829: DHCPD: No default domain to append - abort updateDHCPD: Setting only requested parameters
*Feb 16 19:03:33.829: DHCPD: Option 125 not present in the msg.
*Feb 16 19:03:33.829: DHCPD: egress Interfce Vlan10
*Feb 16 19:03:33.829: DHCPD: broadcasting BOOTREPLY to client 9c54.16b7.7d64

Exemplo 2: O cliente não está diretamente conectado ao switch Catalyst 9000 configurado como servidor DHCP.

Neste cenário, o cliente é conectado a um switch L3 que é definido como gateway padrão e agente de retransmissão, e o servidor DHCP é hospedado em um switch Catalyst 9000 vizinho na VLAN 20. 

Cliente não conectado diretamente ao switch de Camada 3 que funciona como servidor DHCP.

*Feb 16 19:56:35.783: DHCPD: DHCPDISCOVER received from client 0063.6973.636f.2d39.6335.342e.3136.6237.2e37.6436.342d.5477.6531.2f30.2f31 through relay 192.168.10.1.
*Feb 16 19:56:35.783: DHCPD: Option 125 not present in the msg.
*Feb 16 19:56:35.783: Option 82 not present
*Feb 16 19:56:35.783: Option 82 not present
*Feb 16 19:56:35.783: DHCPD: Option 125 not present in the msg.DHCPD: Setting only requested parameters
*Feb 16 19:56:35.783: DHCPD: Option 125 not present in the msg.
*Feb 16 19:56:35.783: DHCPD: egress Interfce Vlan20
*Feb 16 19:56:35.783: DHCPD: unicasting BOOTREPLY for client 9c54.16b7.7d64 to relay 192.168.10.1.
*Feb 16 19:56:35.785: Option 82 not present
*Feb 16 19:56:35.785: DHCPD: tableid for 192.168.20.1 on Vlan20 is 0
*Feb 16 19:56:35.785: DHCPD: client's VPN is .
*Feb 16 19:56:35.785: DHCPD: No option 125
*Feb 16 19:56:35.785: DHCPD: Option 124: Vendor Class Information
*Feb 16 19:56:35.785:   DHCPD: Enterprise ID: 9
*Feb 16 19:56:35.785:   DHCPD: Vendor-class-data-len: 10
*Feb 16 19:56:35.785:   DHCPD: Data: 4339333030582D313259
*Feb 16 19:56:35.785: DHCPD: DHCPREQUEST received from client 0063.6973.636f.2d39.6335.342e.3136.6237.2e37.6436.342d.5477.6531.2f30.2f31 on interface Vlan20
*Feb 16 19:56:35.785: DHCPD: Client is Selecting (DHCP Request with Requested IP = 192.168.10.2, Server ID = 192.168.20.1)
*Feb 16 19:56:35.785: DHCPD: Option 125 not present in the msg.
*Feb 16 19:56:35.785: DHCPD: No default domain to append - abort updateDHCPD: Setting only requested parameters
*Feb 16 19:56:35.785: DHCPD: Option 125 not present in the msg.
*Feb 16 19:56:35.785: DHCPD: egress Interfce Vlan20
*Feb 16 19:56:35.785: DHCPD: unicasting BOOTREPLY for client 9c54.16b7.7d64 to relay 192.168.10.1.

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• Configurando o DHCP
• Configurando a Captura de Pacotes Incorporados
• Configurando o SPAN